TypeScript---泛型
一.简介
TypeScript 就引入了“泛型”(generics)。泛型的特点就是带有“类型参数”(type parameter)。
在日常 TypeScript 编程中,我们经常会遇到这样的场景:函数的参数类型与返回值类型密切相关。此时,泛型(Generics)就成为了我们编写灵活、高复用性代码的重要工具。
来看一个例子来明白泛型的重要性:
function getFristValue(arr: number[]): any {return arr[0]; // 返回数组的第一个数据
}
这段代码虽然工作正常,但 any
类型 丢失了类型之间的联系。我们无法知道传入的是 string[]
还是 number[]
,返回值类型也就不明确了。
于是,我们使用泛型来表达这种“输入与输出类型相关”的关系:
function getFirst<T>(arr: T[]): T {return arr[0];
}
这里的 <T>
就是类型参数,它类似于函数中的变量,调用函数时再决定 T 的具体类型。比如:
function getFirst<T>(arr: T[]): T {return arr[0];
}getFirst<number>([1, 2, 3]); // 返回 number 类型
getFirst(["a", "b", "c"]); // 推断为 string 类型
二.泛型的写法
1.function函数
function
关键字定义的泛型函数,类型参数放在尖括号中,写在函数名后面。
function fun<T>(a: T): T {return a;
}console.log(fun<number>(1));
那么对于变量形式定义的函数,泛型有下面两种写法。
let my_function: <T>(a: T) => T = function <T>(a: T): T {return a;
};let you_function: <typr>(a: typr) => typr = function <typr>(a: typr): typr {return a;
};my_function<number>(10); // 10
you_function<string>("hello"); // "hello"
2.interface接口
interface Box<T> {contents: T;
}let box: Box<number> = { contents: 123 };
3.class类
class Pair<K, V> {constructor(public key: K, public value: V) {}
}const kv = new Pair<string, number>("age", 30);
也可以设置默认值:
class Generic<T = string> {list: T[] = [];add(item: T) {this.list.push(item);}
}const g = new Generic();
g.add("hello"); // 正确
g.add(123); // 报错
注意:泛型类不能使用类型参数定义静态属性。
class Example<T> {static prop: T; // 报错
}
4.type类型别名
type Nullable<T> = T | null | undefined;type Container<T> = { value: T };const a: Container<number> = { value: 42 };
三.类型参数的默认值
类型参数可以设置默认值。使用时,如果没有给出类型参数的值,就会使用默认值。
function getFirst<T = string>(arr: T[]): T {return arr[0];
}
上面示例中,T = string
表示类型参数的默认值是string
。调用getFirst()
时,如果不给出T
的值,TypeScript 就认为T
等于string
。
若调用时未显式提供类型,TypeScript 会自动推断,但默认值只有在无法推断时才会生效。
一旦类型参数有默认值,就表示它是可选参数。如果有多个类型参数,可选参数必须在必选参数之后。
function combine<T, U, V = boolean>(a: T, b: U, c: V): [T, U, V] {return [a, b, c]; }const res1 = combine(1, "hello", true); // [number, string, boolean] const res2 = combine("a", 2, false); // [string, number, boolean] const res3 = combine("x", 3, undefined); // [string, number, boolean]
四.数组的泛型表示
TypeScript 原生的数据结构,如数组、Map、Set、Promise 都是泛型结构:
《数组》一章提到过,数组类型有一种表示方法是Array<T>
。这就是泛型的写法,Array
是 TypeScript 原生的一个类型接口,T
是它的类型参数。声明数组时,需要提供T
的值。
let arr: Array<number> = [1, 2, 3];
上面的示例中,Array<number>
就是一个泛型,类型参数的值是number
,表示该数组的全部成员都是数值。
同样的,如果数组成员都是字符串,那么类型就写成Array<string>
。事实上,在 TypeScript 内部,数组类型的另一种写法number[]
、string[]
,只是Array<number>
、Array<string>
的简写形式。
在 TypeScript 内部,Array
是一个泛型接口,类型定义基本是下面的样子。
interface Array<Type> {length: number;pop(): Type | undefined;push(...items: Type[]): number;// ...
}
其他的 TypeScript 内部数据结构,比如Map
、Set
和Promise
,其实也是泛型接口,完整的写法是Map<K, V>
、Set<T>
和Promise<T>
。
TypeScript 默认还提供一个ReadonlyArray<T>
接口,表示只读数组。
function doStuff(values: ReadonlyArray<string>) {values.push("hello!"); // 报错
}
上面示例中,参数values
的类型是ReadonlyArray<string>
,表示不能修改这个数组,所以函数体内部新增数组成员就会报错。因此,如果不希望函数内部改动参数数组,就可以将该参数数组声明为ReadonlyArray<T>
类型。
五.类型参数的约束条件
TypeScript 提供了一种语法,允许在类型参数上面写明约束条件,如果不满足条件,编译时就会报错。这样也可以有良好的语义,对类型参数进行说明。
function comp<T extends { length: number }>(a: T, b: T) {if (a.length >= b.length) {return a;}return b;
}
上面示例中,T extends { length: number }
就是约束条件,表示类型参数 T 必须满足{ length: number }
,否则就会报错。
comp([1, 2], [1, 2, 3]); // 正确
comp("ab", "abc"); // 正确
comp(1, 2); // 报错
上面示例中,只要传入的参数类型不满足约束条件,就会报错。
类型参数的约束条件采用下面的形式。
<TypeParameter extends ConstraintType>
上面语法中,TypeParameter
表示类型参数,extends
是关键字,这是必须的,ConstraintType
表示类型参数要满足的条件,即类型参数应该是ConstraintType
的子类型。
类型参数可以同时设置约束条件和默认值,前提是默认值必须满足约束条件。
常见的约束类型
约束类型 示例 含义说明 { length: number }
T extends { length: number }
要求有 length
属性string
、number
等原始类型T extends string
只能传入对应类型 自定义接口或类 T extends Person
要求 T 是 Person
类型或其子类联合类型 T extends string | number
T 只能是 string
或number
六.注意点
1.尽量少用泛型。
泛型虽然灵活,但是会加大代码的复杂性,使其变得难读难写。一般来说,只要使用了泛型,类型声明通常都不太易读,容易写得很复杂。因此,可以不用泛型就不要用。
2.类型参数越少越好。
多一个类型参数,多一道替换步骤,加大复杂性。因此,类型参数越少越好
3.类型参数需要出现两次。
如果类型参数在定义后只出现一次,那么很可能是不必要的。
4.泛型可以嵌套。
类型参数可以是另一个泛型。